260112 커맨드패턴

▼유니티 공식 문서 디자인패턴

https://unity.com/kr/resources/design-patterns-solid-ebook

팩토리 패턴, 오브젝트 풀링, 싱글톤, 명령 패턴, 상태, 관찰자, MVP, 모델뷰, 전략 패턴, 플레이웨이트, 더티 플래그 등

커맨드 패턴 : 요청을 객체로 캡슐화하여 실행하는 쪽과 실제 동작을 분리하는 디자인 패턴

키설정 변경
입력 기록 저장
실행 취소
리플레이
무르기 기능

요청을 객체로 캡슐화
실행 주체와 요청자료를 분리한다
요청을 저장하고 실행 / 취소 / 재실행이 가능하도록 설계 ( 커스텀 가능 )

생각하야 할 것은 딱 3개

Invoker : 직역하면 발생자 ( 키보드 입력 , 게임 패드 입력 , 버튼 등 )
Command : 그 입력에 의해서 발동되는 행동 ( 공격 , 이동 , 점프 등 )
Receiver : 그걸 보고 행동을 하는 진짜 캐릭터 코딩

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    Rigidbody rb;
    Animator animator;
    Vector3 moveDir;

    void Start()
    {
        rb = GetComponent<Rigidbody>();
        animator = GetComponent<Animator>();

        // 글로벌 인풋
        InputSystem.actions["Move"].performed += OnMove;
        InputSystem.actions["Move"].canceled += OnMove;
        InputSystem.actions["Attack"].performed += OnAttack;
        InputSystem.actions["Jump"].performed += OnJump;
    }

    private void OnDestroy()
    {
        InputSystem.actions["Move"].performed -= OnMove;
        InputSystem.actions["Move"].canceled -= OnMove;
        InputSystem.actions["Attack"].performed -= OnAttack;
        InputSystem.actions["Jump"].performed -= OnJump;
    }

    void Update()
    {
        if(moveDir != Vector3.zero)
        {
            transform.rotation = Quaternion.LookRotation(moveDir);
            transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime * 4f);
        }
    }

    private void OnMove(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        Vector2 input = ctx.ReadValue<Vector2>();
        moveDir = new Vector3(input.x, 0, input.y);

        animator.SetFloat("MoveFloat", input.magnitude);
    }

    private void OnAttack(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        if (!ctx.performed) return;
        animator.SetTrigger("AttackTrigger");
    }

    void OnJump(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        if (!ctx.performed) return;

        rb.AddForce(Vector3.up * 5f, ForceMode.Impulse);
    }
}

using UnityEngine;

public interface ICommand // 모든 명령은 이걸 적용받아서 사용
{
    void Execute();
}

public class MoveCommand: ICommand
{
    PlayerController player; // 명령을 수행할 대상
    Vector3 direction; // 명령 수행에 필요한 정보

    public MoveCommand(PlayerController player, Vector3 dir)
    {
        this.player = player;
        this.direction = dir;
    }

    public void Execute()
    {
        player.Move(direction);
    }
}

public class JumpCommand: ICommand
{
    PlayerController player;

    public JumpCommand(PlayerController plr)
    {
        this.player = plr;
    }

    public void Execute()
    {
        player.Jump();
    }
}

// 액션들만 모아둔, 일종의 명령클래스 모임집을 생성.
public class AttackCommand: ICommand
{
    PlayerController player;

    public AttackCommand(PlayerController plr)
    {
        this.player = plr;
    }

    public void Execute()
    {
        player.Attack();
    }
}

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

public class InputHandler : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] PlayerController player; // 제어를 할 캐릭터

    private void Awake()
    {
        InputSystem.actions["Move"].performed += OnMove;
        InputSystem.actions["Move"].canceled += OnMove;
        InputSystem.actions["Attack"].performed += OnAttack;
        InputSystem.actions["Jump"].performed += OnJump;
    }

    private void OnDestroy()
    {
        InputSystem.actions["Move"].performed -= OnMove;
        InputSystem.actions["Move"].canceled -= OnMove;
        InputSystem.actions["Attack"].performed -= OnAttack;
        InputSystem.actions["Jump"].performed -= OnJump;
    }

    private void OnMove(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        Vector2 input = ctx.ReadValue<Vector2>();
        Vector3 dir = new Vector3(input.x, 0, input.y);

        ICommand moveCmd = new MoveCommand(player, dir); // 다형성을 이용해서 만들어냈음
        moveCmd.Execute();
    }

    private void OnAttack(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        if (!ctx.performed) return;

        ICommand attackCmd = new AttackCommand(player);
        attackCmd.Execute();
    }

    private void OnJump(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        if (!ctx.performed) return;

        ICommand jumpCmd = new JumpCommand(player);
        jumpCmd.Execute();
    }
}

▼커맨드리코더

주요 용도 (유니티 개발 환경)

입력 매핑(Input Mapping) :
유니티의 새로운 Input System처럼 특정 키에 기능을 바인딩할 때 사용.
'A' 키를 누르면 JumpCommand가 실행되도록 설정, 나중에 설정을 통해 'Space' 키로 쉽게 바꿀 수 있다.
리플레이 시스템(Replay System) : 사용자가 내린 커맨드들을 시간 순서대로 저장했다가 ,
다시 순차적으로 실행하면 게임 플레이를 그대로 재현할 수 있다.
전략 시뮬레이션/RPG의 행동 예약 :
캐릭터에게 "이동 후 공격, 그 다음 아이템 사용"과 같이 명령을 예약(Queue)해두고 순차적으로 처리할 때 유용하다.

using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;

public class CmdRecorder
{
    List<ICommand> commands = new List<ICommand>();
    bool isRecording = false;

    public void StartRecording() // 리코딩 시작
    {
        commands.Clear(); // 커맨드 남아있다면 날리고
        isRecording = true; // 리코딩 상태 참으로 변경
    }

    public void StopRecording()
    {
        isRecording = false;
    }

    public void Record(ICommand command) // 기록. 만약 리코드 모드가 켜져있다면 커맨드 발생할 때마다 리스트에 담을것
    {
        if(isRecording == true)
        {
            commands.Add(command);
        }
    }

    public void Play()
    {
        foreach(var cmd in commands)
        {
            cmd.Execute();
        }
    }
}

    // TimeStamp, 레코딩 시간 간격을 저장
    public void Play() // 그냥 플레이하면 한 프레임에 다 해버리니, 코루틴으로 리팩토링
    {
        // 프레임에 걸쳐서 재생하는 법. 코루틴 등
        foreach(var cmd in commands)
        {
            cmd.Execute();
        }
    }

using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections;

public class CmdRecorder : MonoBehaviour
{
    List<ICommand> commands = new List<ICommand>();
    bool isRecording = false;

    public void StartRecording() // 리코딩 시작
    {
        commands.Clear(); // 커맨드 남아있다면 날리고
        isRecording = true; // 리코딩 상태 참으로 변경
    }

    public void StopRecording()
    {
        isRecording = false;
    }

    public void Record(ICommand command) // 기록. 만약 리코드 모드가 켜져있다면 커맨드 발생할 때마다 리스트에 담을것
    {
        if(isRecording == true)
        {
            commands.Add(command);
        }
    }

    public void Play()
    {
        StartCoroutine(PlayRoutine());
    }

    IEnumerator PlayRoutine()
    {
        foreach(var cmd in commands)
        {
            yield return cmd.ExecuteReplay();
        }
    }
}

using UnityEngine;
using System.Collections;

public interface ICommand // 모든 명령은 이걸 적용받아서 사용
{
    void Execute();
    IEnumerator ExecuteReplay(); // 나중에 리플레이 재생용 Execute 버전을 제작
}

public class MoveCommand: ICommand
{
    PlayerController player; // 명령을 수행할 대상
    Vector3 direction; // 명령 수행에 필요한 정보

    public MoveCommand(PlayerController player, Vector3 dir)
    {
        this.player = player;
        this.direction = dir;
    }

    public void Execute()
    {
        player.Move(direction);
    }

    public IEnumerator ExecuteReplay()
    {
        player.Move(direction);
        yield return null;
    }
}

public class JumpCommand: ICommand
{
    PlayerController player;

    public JumpCommand(PlayerController plr)
    {
        this.player = plr;
    }

    public void Execute()
    {
        player.Jump();
    }

    public IEnumerator ExecuteReplay()
    {
        player.Jump();
        yield return null;
    }
}

// 액션들만 모아둔, 일종의 명령클래스 모임집을 생성.
public class AttackCommand: ICommand
{
    PlayerController player;

    public AttackCommand(PlayerController plr)
    {
        this.player = plr;
    }

    public void Execute()
    {
        player.Attack();
    }

    public IEnumerator ExecuteReplay()
    {
        player.Attack();
        yield return null;
    }
}

public class WaitCommand: ICommand
{
    float waitTime;

    public WaitCommand(float time)
    {
        waitTime = time;
    }

    public void Execute() { }

    public IEnumerator ExecuteReplay() // WaitCommand 는 리코딩 수행할 때, 여기서 대기를 걸어버림
    {
        yield return new WaitForSeconds(waitTime);
    }
}

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

public class InputHandler : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] PlayerController player; // 다형성을 활용해서, 추상클래스 또는 인터페이스를 들고 있게함
    [SerializeField] CmdRecorder recorder;

    float lastCommandTime; // 마지막 명령 들어왔던 시간

    void RecordAndExecute(ICommand command)
    {
        float now = Time.time; // 현재 시간 측정
        float gap = now - lastCommandTime;

        if(gap > 0.01f)
        {
            recorder.Record(new WaitCommand(gap));
        }

        recorder.Record(command);
        lastCommandTime = now;
        command.Execute();
    }

    private void Awake()
    {
        InputSystem.actions["Move"].performed += OnMove;
        InputSystem.actions["Move"].canceled += OnMove;
        InputSystem.actions["Attack"].performed += OnAttack;
        InputSystem.actions["Jump"].performed += OnJump;
    }

    private void OnDestroy()
    {
        InputSystem.actions["Move"].performed -= OnMove;
        InputSystem.actions["Move"].canceled -= OnMove;
        InputSystem.actions["Attack"].performed -= OnAttack;
        InputSystem.actions["Jump"].performed -= OnJump;
    }

    private void OnMove(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        Vector2 input = ctx.ReadValue<Vector2>();
        Vector3 dir = new Vector3(input.x, 0, input.y);
        RecordAndExecute(new MoveCommand(player, dir));
    }

    private void OnAttack(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        if (!ctx.performed) return;
        RecordAndExecute(new AttackCommand(player));
    }

    private void OnJump(InputAction.CallbackContext ctx)
    {
        if (!ctx.performed) return;
        RecordAndExecute(new JumpCommand(player));
    }

    public void StartRecording() // 리코딩을 하라는 걸 발생
    {
        recorder.StartRecording(); // 얘가 수행함
    }

    public void StopRecording()
    {
        recorder.StopRecording();
    }

    public void PlayRecorded()
    {
        recorder.Play();
    }
}

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